Vad är halvledardioder?
Halvledardioder är anordningar i fast tillstånd som leder elektroner i en enda riktning och använder en sammanfogad positiv (P) -typ och negativ (N) -typ halvledare. När materialet av N-typ är negativt släpper elektrondonatorer elektroner mot den mer positiva halvledaren av P-typ, vilket resulterar i en framförböjningsledning. Ett motsatt förspänningstillstånd uppstår när materialet av P-typ är negativt och materialet av N-typ är positivt. Halvledardioder liknar envägsventiler som används för vattenpumpar. När pumpen stängs av rinner inte vatten tillbaka eftersom envägsventilen förhindrar den, men när pumpen är igång, rinner vatten igenom som om ventilen inte alls är där.
De första halvledardioderna var gasformiga, hade en direkt uppvärmd katod och en platta och var inne i ett vakuumrör. När en negativ laddning är tillgänglig vid katoden får termisk energi elektroner att flyga genom vakuumet och lockas till den positivt laddade plattan. Med en positiv katod flödar det inga elektroner från plattan. Denna mekanism gjorde de första effektriktarna möjliga, som konverterade växelström (AC) till likström (DC).
Små signaldioder har mycket lågt spänningsfall framåt, vilket gör dem användbara för signaldetektering och lågspänningsomkoppling. För radiofrekvensapplikationer används germanium-halvledare med en metall-till-halvledar-övergång för lågnivådetektering och andra konvertering på låg signalnivå. Olika typer av små signalomkopplingsdioder kategoriseras av flera faktorer, inklusive växlingshastighet och övergångskapacitans.
Schottky-dioder är halvledardioder som är speciellt konstruerade med hjälp av en halvledare förenad med en metall. Det resulterande framspänningsfallet är cirka 0,5 volt likström (VDC). Schottky-dioder används för fastspänningstillämpningar som skyddar kretsarna från att uppleva övergående spänningar mer än 1 VDC över den positiva likströmsförsörjningsnivån. Detta är möjligt genom att ansluta anoden på en Schottky-diod till den signallinje som skyddas medan katoden ansluts till den positiva tillförselbussen.
Stämningsdioder använder diodens omvända förspänningskapacitans. När backspänningen ökas minskar kapacitansen vanligtvis på grund av effekten av att nästan minska korsningsytans area under ökad backspänning. DC-kretsen kan hantera denna justerbara kapacitans för avstämningsdioden. Denna kapacitans är en del av en växelströmkrets som kan förändra dess mittfrekvens baserad delvis på den justerbara kapacitansen för avstämningsdioden, vilket resulterar i en diodens förmåga att ställa in sin krets.
Kiseldioder har typiskt ett 0,7 VDC framspänningsfall, medan germaniumdioder har 0,3 VDC. Den maximala bakspänningen, så kallad nedbrytningsspänningen, och de maximala framströmmarna beror på specifika diodkonstruktioner. För de flesta kretsbehov finns dioder tillgängliga med de speciella egenskaper som krävs. Om en enda diod inte uppfyller kraven kan flera dioder i serie eller parallell drift räcka.